以高对准精度将透镜附着到LED模块的方法技术

技术编号:14681361 阅读:6 留言:0更新日期:2017-02-22 14:34
发光设备包括在基板上的发光元件以及透镜元件,透镜元件包括腔(发光元件位于腔中)并且与发光元件光学对准。将透镜元件附着到基板的粘合剂条基本上围绕发光元件,但是包括在透镜元件到基板的附着期间促进材料从腔的释放的间隙。当透镜元件被放置在基板上时,粘合剂被部分固化以在发光设备被输送或受到其他处理之前提供相对高的剪切强度。为了提供与后续处理或应用的兼容性,并且为了保护发光元件以防环境,每个设备中的间隙被利用密封材料密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光设备的领域,并且更具体而言涉及具有透镜元件的发光设备,用于通过透镜元件和发光设备的对准中的高精度来增强的应用。
技术介绍
发光设备被用在各种应用中。特定的发光设备实施例的适合性通常是所投射的光发射图案的函数。例如,汽车灯通常要求发光设备提供符合给定标准的光发射图案。以类似的方式,消费者应用(例如在相机或电话设备上的闪光元件)要求基本均匀的目标图像的照明。给定的发光设备关于满足表达或暗示的光输出图案一致性的质量取决于各种因素,该因素包括发光元件和提供所期望光输出图案的透镜元件的对准。透镜元件和发光元件的未对准例如可能使相机图像的某些区域看起来比其它区域更暗,或者使车灯未能通过标准测试。各种技术通常被用来随着将透镜元件相对于发光元件定位而精确地将透镜元件对准到发光元件。例如,高度精确的拾取和放置机器可以用于将每个透镜元件放置在相对于被安装在基板上的发光元件的给定位置。在一些附着过程中,在拾取和放置机器上的光学元件检测发光元件的中心;在其它过程中,物理对准特征被提供在发光元件所安装于的基板上。然而,即使在相对于发光元件精确放置透镜元件后,通常难以在完成的产品的制造中遇到的后续制造过程期间维持其对准。典型地,透镜元件被精确地定位在包含发光元件的基板上并且经由粘合剂元件被附着,粘合剂元件后续被固化以将透镜元件固定附着到发光元件。粘合剂元件还用来通过形成围绕发光元件的密封物隔离发光元件与外部元件。然而许多因素可能影响透镜元件和发光元件的最初精确对准。未固化的粘合剂(例如环氧树脂或硅树脂)可以具有低粘度,并且在附着到发光元件的透镜元件到使粘合剂固化的装置(如,烘箱)的输送期间,过度的机械冲击和处置可能移动透镜元件。类似地,热固化的如环氧树脂和硅树脂的粘合剂将在交联(固化)发生时收缩,这可能引入透镜元件相对于发光元件的位置的偏移。以同样的方式,在透镜元件附着过程期间可能被截留在透镜元件内的空气可施加非均匀的力,该力导致透镜元件的位置的偏移;以及在粘合剂的固化(其通常包括热量)期间,截留的空气将可能膨胀并产生透镜元件内的蒸汽压力,这也可能引入不可预测的力,该力可以改变透镜元件相对于发光元件的位置。透镜元件的这些潜在的移动中的每个移动以及其它因素,将可能引入透镜元件和发光元件的未对准。
技术实现思路
将有利的是提供一种用于将透镜元件附着到发光元件的方法和系统,其相对不受施加于这样的附着结构的后续处理的影响。还将有利的是提供这样的一种方法和系统,而不引入实质性的制造复杂性或成本。为了更好地解决这些问题中的一个或多个,在本专利技术的一实施例中,本专利技术的发光设备包括在基板上的发光元件以及包括腔的透镜元件,发光元件位于腔内。粘合剂条将透镜元件附着到基板。粘合剂位于所述透镜元件的周边周围,而且包括在周边中的间隙,该间隙使得在透镜元件到基板的附着期间材料(例如加热的空气)能够从透镜元件下面释放。当透镜元件被放置在基板上时,粘合剂被部分固化,以在发光设备被输送或受到其它处理之前提供相对高的剪切强度。为了提供与后续的处理或应用的兼容性,利用密封材料密封在周边中的间隙。附图说明更详细地并且通过示例的方式参考附图解释本专利技术,其中:图1A-1B示出示例基板,其上具有发光元件和基本上围绕发光元件的粘合剂条。图2A-2C示出了位于图1A-1B的基板上的示例透镜元件的视图。图3示出了示例发光设备,其包括密封在将透镜元件附着到发光设备的基板的粘合剂条中的间隙的密封材料。图4示出用于形成具有在透镜元件和发光元件之间的高对准精度的发光设备的示例流程图。在所有附图中,相同的参考数字指示相似或相应的特征或功能。附图被包括用于说明的目的,并不旨在限制本专利技术的范围。具体实施方式在下面的描述中,为了解释而不是限制的目的,阐述具体的细节,诸如特定的体系结构、接口、技术等,以便提供对本专利技术的概念的彻底理解。然而,本领域技术人员将认识到,本专利技术可以在背离这些具体细节的其他实施例中被实践。以类似的方式,该说明书的文本涉及如在附图中示出的示例实施例,而非旨在超出明确包含在权利要求中的限制之外限制所要求保护的专利技术。为了简单和清楚起见,公知设备、电路以及方法的详细描述被省略,以便不以非必要的细节模糊本专利技术的描述。图1A示出了顶视图,以及图1B示出布置在基板110上的示例发光元件120的剖面图。粘合剂条130围绕发光元件120,除了间隙135之外。发光元件120可具有顶表面、底表面和多个侧表面。发光元件120的底表面附着到基板110。基板110可以是更大的基板(未示出)的一段,更大的基板包括类似地位于更大的基板的多个段上的多个发光元件。以这种方式,后续描述的过程可被同时应用于更大的基板的所有段,然后是更大的基板的切片/切割以形成个体/单片化的发光设备。在该示例实施例中,存在在粘合剂条130中的间隙135,使得粘合剂条并没有完全围绕发光元件120。此粘合剂条可以使用本领域常见的粘合剂图章工具来施加,以便在围绕发光元件120的所期望图案中将粘合剂转移到基板110。虽然示出在粘合剂条130中的单个间隙135,也可提供多个间隙。示例发光元件120包括从中发射光的发光表面125;这个表面125可以包括发光元件120的顶表面的一些或所有。在该实施例中,发光元件120被固定地附着到基板110,在基板上的已知位置处,并且由此发光表面125的位置是在相对于基板110的已知位置处。基板110可以包括一个或多个对准特征112、114,其促进元件在基板110上的对准,以及基板110在其他物品(包括例如基板、印刷电路板、灯夹具和类似物)上的对准。相应地,由于发光表面相对于基板的位置是已知的,发光表面125相对于基板110上的其它元件或基板110被安装于的其它物品的位置是已知的。本领域技术人员将认识到,虽然明确的特征112、114被示出在示例基板中,基板110的固有特征,如它的边缘、角落等等,可被用作对准特征,消除了对这样的明确的特征112、114的需要。同样地仅单个对准特征112或114可以被使用。可替代地,如上所指出的,将透镜放置在基板上的机器可以通过光学地检测发光元件的特征来提供对准,而不需要物理对准元件。图2A-2C示出了示例发光设备200的视图,该发光设备200包括位于图1A-1B的基板110上的透镜元件210(供替代的实施方式210A、210B)。图2A示出透镜元件210的顶视图,透镜元件210可以是在图2B中所示的透镜元件210A或图2C中所示的透镜元件210B。透镜元件210包括腔230,发光元件120位于腔230内。透镜元件210被成形或图案化,以改变从发光元件120发射的光的方向。在图2A-2C的例子中,透镜元件210包括图案220(供替代的图案220A、220B),其提供了从发光元件120发射的光的准直。透镜元件可以替代地是成反向抛物线形,例如以提供准直,或成球形以提供从发光元件120发射的光的发散或任何其它合适的形状。在图2B中,图案220A被形成在透镜元件210的腔230的内表面上,而在图2C中,图案220B形成在透镜元件210的外表面上。该示例透镜元件210包括促进透镜元件210和基板110的对准的一个或多个特征214。在本示例中,透镜元件210上的对准本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发光设备,包括:基板;位于所述基板上的发光元件;具有腔的透镜元件,所述发光元件位于所述腔中;围绕所述发光元件的大部分周边但不完全地围绕所述发光元件的粘合剂,其中所述粘合剂被布置在平行于所述发光元件的发光表面的平面中并且将所述透镜元件附着到所述基板;以及密封材料,其位于在围绕所述发光元件的所述粘合剂中的间隙内,由此密封所述腔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 US 62/0010911.一种发光设备,包括:基板;位于所述基板上的发光元件;具有腔的透镜元件,所述发光元件位于所述腔中;围绕所述发光元件的大部分周边但不完全地围绕所述发光元件的粘合剂,其中所述粘合剂被布置在平行于所述发光元件的发光表面的平面中并且将所述透镜元件附着到所述基板;以及密封材料,其位于在围绕所述发光元件的所述粘合剂中的间隙内,由此密封所述腔。2.根据权利要求1所述的设备,其中所述透镜元件包括相对于所述发光元件对准在所述基板上的所述透镜元件的至少一个特征。3.根据权利要求1所述的设备,其中所述基板包括相对于所述基板对准所述透镜元件的至少一个特征。4.根据权利要求1所述的设备,其中所述基板包括相对于其它基板对准所述基板的至少一个特征。5.根据权利要求1所述的设备,其中所述透镜元件被图案化以改变来自所述发光元件的发射的方向。6.根据权利要求5所述的设备,其中所述透镜元件的外表面被图案化,以改变来自所述发光元件的发射的方向。7...

【专利技术属性】
技术研发人员:CM梁LL冯KH张RC劳
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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